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“上中-复旦导师制计划”系列报道七(2021.4.18)

2021-04-19

“复旦导师制计划”系列讲座《神经退行性疾病的治疗策略研究》

4月18日晚,高一年级复导计划有幸邀请到了来自复旦大学生命科学学院的鲁伯埙教授,为大家带来有关神经退行性疾病的治疗策略研究的讲座。

鲁教授首先向同学们介绍了他从高中到大学的学习科研经历,呈现了他对科研由浅入深的认识,以及思想境界的不断提升。他指出,科学问题的价值判断是很重要的,有价值的科学问题值得我们深究。他也介绍道博士期间,他学到了假设驱动这一科学研究方法,而在博士后期间,他认识到了数据驱动的优势,为他之后的研究提供了很大的帮助。

接下来,他向同学们介绍了他的研究领域——神经退行性疾病。教授首先讲解了神经退行性疾病的概念,机理和表现,但并没有直接介绍治疗方法,而是循循善诱,抽丝剥茧,一点点深入探究治疗策略,从一些表层的假设,到假设的否定,到数据的系统建立与采集,把研究的过程与心路历程呈现在同学们面前。

同学们深受启发,近距离认识了一个科学问题的研究过程,获益匪浅。讲座在掌声中结束。

(撰稿:高一(10)班叶云枫\摄影:狄确\审稿:胡晨)

“上中-复旦导师制计划”化学微课程——有机分子的结构与成键

2021年4月18日,孙兴文教授为同学们带来了化学微课程《有机分子的结构与成键》,在繁忙的课内学习之余,让同学们得以开拓眼界,提升能力。

首先,教授为同学们介绍了有机化学的一些基本概念。“化学”的“化”,是变化的意思,化学,就是以研究物质变化为重要内容的学科。而“键”,是原子或离子之间强烈的相互作用。在解释了“稳定”的内涵,并举了钠的例子后,教授渐渐切入正题,讲解了“八隅体规划”“VSEPR理论”与共价键的生成、断根。教授详细讲述了初中就学过的H2O2热分解的机理,帮助同学们建立了电子对转移的概念。

之后,教授从上一个反应中的产物O2入手,讲解了有机反应中的三种电子“n电子”“б电子”“π电子”。用了“番茄炒蛋”的比喻,教授生动地说明了不同电子的不同性质。教授带同学们分析了乙醇与乙酸的酸性,甲醇与苯酚的酸性,尿素与光气的毒性,通过比较,在具体例子中进一步培养同学们的能力。

最后,教授介绍了分子轨道理论,说明了“离域”概念。在实际问题中,理论要被不断完善,以适应实际情况。利用分子轨道理论,教授讲解了一些复杂的构象。

这节课只是一节绪论课,但是仍然有一定挑战性,为同学们补充了之后学习中必要的有机化学知识。

(撰稿:高二(9)班梁雨柯\摄影:狄确\审稿:胡晨)

“上中-复旦导师制计划”生物微课程——创与美之始

4月18日,同学们进行了第一次生物微课。课程刚开始,卢宝荣教授了解了同学们对生物课的预期,与同学们进行了生动的互动,告诉同学们这一节课是以培养同学们的科学,艺术,创新思维为目的的。微课以一曲《天鹅》作为开篇,使同学们以恬静轻松的心情进入课堂。其后,卢教授进行了自我介绍,以及复旦各校的概况,由江湾校区的四季美景,引出科学与艺术的结合碰撞。从“0”的象征,指出各种不同的人群,年龄段对同一个抽象图形的不同象征,指出了教育中的缺陷,同学们的想象力在不断消磨,介绍了课程大纲阐述科学与艺术之关系。此后,卢教授在互动中给予了同学们创新的释义,以司马光砸缸的事例,告诉了同学们创新之必要,无数人类的进步都是创新带来的。以庄子与雅典学院讲述思想与其联系,再次阐述了艺术与科学的不可分割性。以美国讨论科学与艺术之关联。艺术教育为同学们的很多灵感提供了基础。以众多作品讲述了艺术与科学的关联。接着,卢教授提出了要如何弥补同学们创新的欠缺,提出了以美育德,以美育智。接下来给同学们大致介绍了课程设计,最后进行了分组,进行第二轮的课程安排。

(撰稿:高二(2)班李智萌\摄影:狄确\审稿:胡晨)

“上中-复旦导师制计划”物理微课程——一些物理推导与MATLAB应用

今天是“复旦导师制计划微课”第二轮课程的首堂课,由盛卫东教授为物理方向的同学们带来了一节生动精彩的课程。在开场白中,盛教授首先表达了对同学们的殷切期望,希望同学们认真听讲与思考、有所收获。教授向大家介绍了本课程的两版块,分别是“物理问题的数值求解”和“自然科学起源的探讨”,并在这节课中以生活中常见的抛体运动问题为核心,与同学们就一版块展开了讨论。教授以同学们耳熟能详的牛顿第二定律为切入,结合微分方程与物理中的因果律详细阐释了“F=ma”的正确写法。从本质上看,力是因,而加速度a是结果,与力成正比,而它们的“正比系数”则是(惯性)质量的倒数。为了帮助同学们理解,盛教授用编程语言中等号的赋值意义与物理公式作了类比,指出其解读应是从右到左、即从因至果的过程,让同学们感触很深。在此之后,教授围绕微积分的相关内容进行了详细讲解,运用微分、差分方程剖析了有空气阻力下的二维抛体运动,并最终将物理公式与程序代码建立了联系,后者很好地表达了公式的迭代过程,反映了更真实的物理过程。教授还运用Matlab软件具体为大家呈现了许多物理模型的程序比与图像化过程,让同学们大开眼界。盛教授的第一节课十分形象地从全新而特殊的角度丰富了大家对物理问题的理解,令同学们受益匪浅,也让同学们更为期待下一节课的精彩内容。

(撰稿:高二(9)班 邬旭恺\摄影:狄确\审稿:胡晨)

“上中-复旦导师制计划”数学微课程——数域概念和尺规作图

在数学方向的第一节微课上,复旦大学的楼红卫教授向同学们介绍了群和域的理论。楼教授从同学们熟知的尺规作图入手,首先通过画出一个直角坐标系,画出所有有理数坐标点,构造出集合F0,逐步构建出群,域的概念。群是对加、减法封闭的集合,而域是对加、减、乘、除都封闭的集合,当然这并非严格定义,省略了包含0,1等必要条件,但这是群、域的思想基础。例如整数集是一个群,有理数集,实数集为数域。接下来楼教授带同学们考察的新的“代数数”——非全零有理系数多项式的零点构成的集合,并证明它也是一个数域,在这个过程中提出了如何注意证明过程中每一步用到的定理和基本逻辑这一命题,回到尺规作图,由坐标系中的斜线,同学们获得了新的数集a+b√c,

这是所有能用尺规作图作出的长度(a,b,c∈F0)。当C固定时,容易证明它是一个数域。再加以拓展,即可用域的概念在形式上表示所有能以尺规做出的长度。这个“拓展”的过程也就对应了尺规作图中的步骤(作斜线长度)。利用这一形式的表示,楼教授带领同学们分析了古希腊著名的三个尺规作图问题,证明了它们不能做到的原因。

最后,楼教授利用一些习题,深化了与数域相关的证明逻辑与尺规作图的逻辑,让同学们对尺规作图有了进一步的认识。

(撰稿:高二(9)班陈奕铭\摄影:狄确\审稿:胡晨)